空气富氧燃烧炉内火焰变化的特性研究

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1、分类号学号M201270939学校代码10487密级硕士学位论文空气/富氧燃烧炉内火焰变化的特性研究学位申请人：向琴学科专业：热能工程指导教师：罗自学副教授答辩日期：2015年5月20日AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringStudyonFlameChangeCharacteristicsofAir/Oxy-fuelCombustioninFurnaceCandidate：Xian

2、gqinMajor：ThermalEngineeringSupervisor：Assoc.Prof.LuoZixueHuazhongUniversityofScience&TechnologyWuhan430074,P.R.ChinaMay,2015独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律

3、结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在____________年解密后适用本授权书。本论文不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日华中科技大学硕士学位论

4、文摘要富氧燃烧技术是在全球致力于降低温室气体及污染物排放背景下发展起来的。富氧燃烧可以使烟气中的CO2浓度高达80%以上，有利于CO2的捕集，并能较好的控制污染物排放。炉内燃烧的火焰蕴含着大量的信息，可以根据火焰的特征信息变化来揭示炉内的燃烧状况，同时通过对火焰图像进行的定性和定量分析来表征富氧燃烧炉内火焰的行为。因此开展富氧燃烧火焰图像的检测研究，能够为富氧燃烧的控制和调节提供理论依据。本文以国内首套全流程富氧燃烧试验/示范系统为平台，在研究对象富氧燃烧试验炉中安装可视化检测系统，对采集到的火焰图像利用C++程

5、序选择合适的方法进行灰度值分割，确定火焰的边缘进而得出火焰特征量；运用火焰图像的处理技术，对炉内火焰的几何特征量和亮度特征量进行研究对比。考虑到空气燃烧与富氧燃烧工艺的差异，从空气燃烧向富氧燃烧的切换过程中，炉内的火焰特性会产生较大变化。本文选取了空气燃烧到富氧燃烧的切换过程、燃油空气燃烧与富氧燃烧的过程、空气燃烧过程中油/煤及其混燃不同燃料燃烧的过程、富氧燃烧不同烟气循环率、不同氧量、不同给粉量的过程进行了分析。得出燃油时富氧燃烧的燃烧强度较空气燃烧更强；油/煤及其混合物作为燃料时的燃烧强度的关系为：燃油>油煤

6、混燃>燃煤；相同氧量时富氧燃烧炉内的燃烧强度弱于空气燃烧，而随着氧气含量的增加，富氧燃烧的燃烧强度增大，当富氧燃烧炉内的氧量为28%-30%时富氧燃烧炉内的燃烧特性与空气燃烧相似；烟气循环率的增大会使炉内燃烧强度有一定程度的降低；较大的给粉量不仅会使燃烧更顺利的进行还会使炉内火焰燃烧更加稳定。关键词：富氧燃烧；图像处理；火焰特征量；燃烧强度I华中科技大学硕士学位论文ABSTRACTOxy-fuelcombustiontechnologydevelopingunderthebackgroundoftheglobal

7、effortstoreducetheemissionofgreenhousegasesandpollutants.Inoxy-fuelcombustiontheCO2concentrationcanbemorethan80%，whichisusefultoCO2captureandcontroltheemissions.Theflameinthefurnacecontainsalargeamountofinformation,wecanrevealthecombustionconditionaccordingto

8、thechangeofflamecharacteristic,andbasedonthequalitativeandquantitativeanalysisoftheimageofflametocharacterizethebehaviorofcombustioninthefurnace.Sotocarryouttheresearchofflameimagedetecti